[0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung für einen vorrangige hydraulischen
Verbraucher und einen nachrangigen hydraulischen Verbraucher, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
[0002] Ein solcher hydraulischer Steuerkreis ist aus der
DE 197 03 997 A1 bekannt. Den beiden hydraulischen Verbrauchern fließt dabei das Druckmittel jeweils
über eine Zumessblende zu, wobei der dem vorrangigen, ersten hydraulischen Verbraucher
zugeordneten ersten Zumessblende eine Druckwaage vorgeschaltet und der dem nachrangigen
zweiten hydraulischen Verbraucher zugeordneten, zweiten Zumessblende eine Druckwaage
nachgeschaltet ist. Mithilfe der Druckwaagen werden bei ausreichend gelieferter Druckmittelmenge
unabhängig von den Lastdrücken der hydraulischen Verbraucher konstante Druckdifferenzen
über den Zumessblenden aufrechterhalten, so dass die einem hydraulischen Verbraucher
zufließende Druckmittelmenge nur noch vom Öff nungsquerschnitt der jeweiligen Zumessblende
abhängt. Als Druckmittelquelle dient üblicherweise eine verstellbare Hydropumpe, die
in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck derart steuerbar ist, dass der Druck in einer
Zulaufleitung um eine bestimmte Druckdifferenz über dem höchsten Lastdruck liegt.
[0003] Hinsichtlich des ersten Verbrauchers entspricht der Steuerkreis einer sogenannten
lastfühlenden oder loadsensing-Steuerung (LS-Steuerung). Von einer LS-Steuerung bzw.
von LS-Verbrauchern spricht man üblicherweise, wenn hydraulische Verbraucher angesteuert
werden, denen Druckmittel jeweils über eine Zumessblende und eine vorgeschaltete Druckwaage
zufließt, und wenn die Druckwaage den über der jeweiligen Zumessblende abfallenden
Druck erfasst und konstant hält. Die Druckwaage wird in Schließrichtung nur vom Druck
vor der Zumessblende und in Öffnungsrichtung nur vom Lastdruck des jeweiligen hydraulischen
Verbrauchers und von einer Druckfeder beaufschlagt.
[0004] Hinsichtlich des zweiten Verbrauchers entspricht der Steuerkreis einer sogenannten
LUDV-Steuerung. Dabei ist die der zweiten Zumessblende nachgeschaltete Druckwaage
in Öffnungsrichtung vom Druck nach der zweiten Zumessblende und in Schließrichtung
von einem in einem rückwärtigen Steuerraum anstehenden Steuerdruck beaufschlagt, der
üblicherweise dem höchsten Lastdruck aller von derselben Hydropumpe versorgten hydraulischen
Verbraucher entspricht. Werden mehrere derart angesteuerte hydraulische Verbraucher
gleichzeitig betätigt, so werden die ihnen zufließenden Druckmittelmengen verhältnisgleich
reduziert, wenn die von der Hydropumpe gelieferte Druckmittelmenge kleiner ist als
die geforderten Druckmittelteilmengen. Man spricht in diesem Fall von einer Steuerung
mit lastunabhängiger Durchflussverteilung (LUDV-Steuerung). Die entsprechend angesteuerten
hydraulischen Verbraucher werden kurz LUDV-Verbraucher genannt. Die LUDV-Steuerung
ist ein Sonderfall einer lastfühlenden oder loadsensing-Steuerung (LS-Steuerung).
Auch bei ihr wird der höchste Lastdruck abgefühlt und von der Druckmittelquelle ein
Zulaufdruck erzeugt, der um einen bestimmten Betrag Δp über dem höchsten Lastdruck
liegt.
[0005] Die aufgeführte Druckschrift
DE 197 03 997 A1 offenbart eine Prioritätsschaltung zwischen dem LS-Verbraucher und einem oder mehreren
LUDV-Verbrauchern, in der der LS-Verbraucher vorrangig mit Druckmittel versorgt wird.
Dazu ist zusätzlich zu der Druckwaage des LS-Verbrauchers ein Prioritätsventil vorgesehen,
das einen mit einem Leitungsabschnitt stromauf der ersten Zumessblende verbundenen
ersten Anschluss und einen mit der Lastmeldeleitung verbundenen zweiten Anschluss
aufweist und dessen Ventilgliedin Richtung Öffnen der Verbindung zwischen dem ersten
Anschluss und dem zweiten Anschluss vom Lastdruck des vorrangigen hydraulischen Verbrauchers,
also des LS-Verbrauchers, und einer Zusatzkraft beaufschlagbar ist. In Richtung Schließen
ist das Ventilglied vom Druck stromauf der Zumessblende des LS-Verbrauchers - in einer
Zulaufleitung oder zwischen der Druckwaage und der ersten Zumessblende - beaufschlagt.
Auf diese Weise wird eine vorrangige Druckmittelversorgung des LS-Verbrauchers sichergestellt.
Insbesondere wird der Druck stromauf der ersten Zumessblende auf einen Wert geregelt,
der mindestens um einen Betrag über dem Lastdruck des vorrangigen Verbrauchers liegt,
der der Zusatzkraft, die auf das Ventilglied des Prioritätsventils wirkt, entspricht.
[0006] Ziel der Erfindung ist es ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik, eine
einfachere und kostengünstiger herstellbare hydraulische Steuervorrichtung anzugeben.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine hydraulische Steuervorrichtung mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0008] Die vorliegende Erfindung gibt eine hydraulische Steuervorrichtung für eine vorrangigen
hydraulischen Verbraucher und einen oder mehrere nachrangige Verbraucher an. Der vorrangige
Verbraucher wird über eine erste Zumessblende angesteuert, der eine (LS-) Druckwaage
vorgeschaltet ist. Der nachrangige Verbraucher wird über eine zweite Zumessblende
versorgt, der eine Druckwaage - nach Art einer LUDV-Steuerung - nachgeschaltet ist.
[0009] Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist es, dass am Ventilkolben der Druckwaage
des vorrangigen Verbrauchers eine weitere Steuerkante vorgesehen ist, die eine Einspeisung
von Druckmittel aus einer Zulaufleitung in eine Lastmeldeleitung steuert. Somit sind
am Ventilkolben dieser Druckwaage zwei Steuerkanten vorhanden. Die erste Steuerkante
steuert den der ersten Zumessblende zugeführten Druckmittelstrom im Sinne einer Individualdruckwaage
für den vorrangigen Verbraucher. Die zweite Steuerkante steuert einen Durchflussquerschnitt
zwischen dem Zulauf und der Lastmeldeleitung. Dadurch kann der Druck in der Lastmeldeleitung
erhöht werden, falls die an der Zumessblende des' vorrangigen Verbrauchers abfallende
Druckdifferenz unter einen bestimmten Wert absinkt. Dies bewirkt ein Anheben des Druckniveaus
stromab der zweiten Zumessblende und somit eine Verringerung des den nachrangigen
Verbrauchern zugeführten Druckmittelstroms. Dadurch steht dem vorrangigen Verbraucher
Druckmittel in ausreichender Menge zur Verfügung.
[0010] Die vorliegender Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass die Druckwaage des vorrangigen
Verbrauchers und der Regelmechanismus einer Druckerhöhung in der Lastmeldeleitung
durch die gleichen Drucksignale steuerbar sind, geschickt aus, um diese beiden Funktionalitäten
in einem einzigen, einfach aufgebauten Ventil zu realisieren. Im Vergleich zu der
herkömmlichen Lösung wird ein separates Prioritätsventil und somit Material, Bauraum
und kosten eingespart. Durch die geringere Anzahl an beweglichen Komponenten ist die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung zudem wartungsarm.
[0011] Des Weiteren kann die an der Zumessblende des vorrangigen Verbrauchers entstehende
Druckdifferenz unabhängig vom Betriebszustand nahezu konstant gehalten werden, da
diese Druckdifferenz in jedem Betriebszustand von der Regelfeder der Druckwaage bestimmt
ist. Bei ausreichender Fördermenge der Pumpe und lastführenden nachrangigen Verbrauchern,
verhält sich die Druckwaage des vorrangigen Verbrauchers wie eine Individualdruckwaage
und drosselt die Druckmittelzufuhr so, dass eine durch die Regelfeder bestimmte Druckdifferenz
über der Zumessblende des vorrangigen Verbraucher ansteht. Liegt eine Untersättigung
vor, so wird durch die zweite Steuerkante der Druck in der Lastmeldeleitung so geregelt,
dass wiederum die Druckdifferenz an der Zumessblende des vorrangigen Verbrauchers
der Druckäquivalenz dieser Regelfeder entspricht. Im Vergleich dazu sind bei der herkömmliche
Steuerung verschiedene Federn in der Druckwaage und in einem Prioritätsventil, das
die Lastmeldeleitung ansteuert, vorhanden. Um angesichts von Fertiguhgstoleranzen
ein eindeutig bestimmbares Systemverhalten zu gewährleisten, sind diese Federn auf
unterschiedliche Druckäquivalenzwerte eingestellt. Somit tritt beim herkömmlichen
System unter Umständen eine merkliche Druckminderung an der Zumessblende des vorrangigen
Verbrauchers z.B. beim übergangs in die Untersättigung auf.
[0012] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0013] So sind gemäß Anspruch 2 die Steuerkanten so angeordnet, dass eine Bewegungsrichtung
zum Öffnen des ersten Durchflussquerschnitts der Bewegungsrichtung zum Öffnen des
zweiten Durchflussquerschnitts entspricht. Dies bedeutet, dass die Steuerkanten an
in Axialrichtung gleichsinnig ausgerichteten Flächen des Ventilkolbens gebildet sind.
Die richtungsgleiche Betätigung der zwei Regelmechanismen der Druckwaage vereinfacht
die deren Realisierung mittels eines einzigen Ventilkolbens.
[0014] Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass ein Öffnen des zweiten Durchflussquefschnitts
- also eine Druckmittelzufuhr zur Lastmeldeleitung - erst dann erfolgt, wenn der hydraulische
Widerstand am ersten Durchflussquerschnitt nahezu minimal ist. Dies bedeutet, dass
der Regelmechanismus einer Druckerhöhung in der Lastmeldeleitung erst dann einsetzt,
wenn die Regelung der Durchflußmenge über die Druckwaage - genauer gesagt durch den
ersten Durchflussquerschnitt - das obere Durchflusslimit ihres Regelbereiches erreicht
hat. Dadurch wird eine unnötig Erhöhung des Druckniveaus der Verstellpumpe und eine
Drosselung der nachrangigen LUDV-Verbraucher vermieden, solange die Verstellpumpe
noch genügend Druckmittel liefert. Wenn die Regelbereiche dieser zwei Regelmechanismen
derart aneinander anschließen und sich nicht oder nur geringfügig überschneiden, ist
außerdem stets ein stabiler, den jeweiligen Lastverhältnissen eindeutig zuzuordnende
Betriebszustand der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung gewährleistet.
[0015] Ein einfacher Aufbau der Druckwaage des vorrangigen Verbrauchers ergibt sich, wenn
diese als Schieberventil mit einer Ventilbohrung und daran gebildeter Zulaufkammer
und mit zwei Ausgangskammem - eine erste mit der Zumessblende verbundene Ausgangskammer
und eine zweite mit der Lastmeldeleitung verbundene Ausgangskammer- ausgeführt ist.
[0016] Die Komplexität der Druckwaage des vorrangigen Verbrauchers lässt sich reduzieren,
wenn eine Stirnseite des Ventilkolbens an die erste Ausgangskammer, die mit Zumessblende
verbunden ist, angrenzt. Dadurch wirkt der Druck in der Ausgangskammer gleichzeitig
als Steuerdruck auf den Ventilkolben um diesen in Schließrichtung der beiden Durchflussquerschnitte
zu beaufschlagen.
[0017] Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung ist im Ventilkolben ein Fluidpfad
gebildet, der einen an einer Stirnseite des Ventilkolbens gebildeten Steuerdruckraum
mit der ersten Ausgangskammer verbindet. Ein solcher Fluidpfad ist einfach zu fertigen
und stellt eine Bauraum sparende Möglichkeit dar, einen Steuerdruckraum der Druckwaage
mit dem Druck stromauf der Zumessblende zu beaufschlagen.
[0018] Vorzugsweise umfasst der Fluidpfad eine Bohrung, die in der Umfangsfläche des Ventilkolbens
mündet und die mit der zweiten Ausgangskammer in Überschneidung bringbar ist. Dadurch
erzielt man einen besonders vorteilhaften Aufbau der Druckwaage, da der Fluidpfad
zugleich als Druckleitung zum Steuerdruckraum und als Durchflusspfad in die zweite
Ausgangskammer dient. Es wird ohnehin nur ein kleiner Durchflussquerschnitt zwischen
der Zulaufleitung und der Lastmeldeleitung benötigt und eine der Steuerdruckkammer
zu-/abgeführte Druckmittelmenge ist ebenfalls gering. Somit kann ein Fluidpfad kleinen
Durchmessers verwendet werden. Da eine Fluidzufuhr zur Lastmeldeleitung erst dann
erfolgen soll, wenn der Dürchflussquerschnitt zwischen der Zulaufkammer und der ersten
Ausgangskammer der Druckwaage schon weitgehend geöffnet ist, entspricht der Fluiddruck
in der ersten Ausgangskammer weitgehend dem Fluiddruck in der Zulaufkammer. Daher
kann der zweiten Ausgangskammer problemlos Fluid aus einem Bereich der ersten Ausgangskammer
statt direkt aus der Zulaufkammer zugeführt werden und der beschriebene einfache Ventilaufbau
erzielt werden.
[0019] Alternativ ist im Ventilkolben eine Vertiefung vorhanden, die gleichzeitig in Überschneidung
mit der Zulaufkammer und der zweiten Ausgangskammer bringbar ist. Dadurch lassen sich,
falls erforderlich, der erste Durchflussquerschnitt und der zweite Durchflussquerschnitt
unabhängig voneinander gestalten.
[0020] Nachfolgend werden die vorliegende Erfindung und deren Vorteile unter Bezugnahme
auf das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert.
[0021] Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Schaltbild einer hydraulischen Steuervorrichtung mit einem vor- rangigen Verbraucher
und einem Regelventil, das den Druckmittelstrom zum vorrangigen Verbraucher sowie
zusätzlich eine Druckmitteleinspeisung in eine Lastmeldeleitung steuert.
- Fig. 2
- ein Schnittbild des in Fig. 1 dargestellten Regelventils,
- Fig. 3A
- ein Schnittbild des in Fig. 1 dargestellten Regelventils in einer alterna- tiven Ausführung,
- Fig. 3B
- eine Symboldarstellung des in Fig. 3A gezeigten Regelventils,
- Fig. 4
- eine Prinzipskizze einer weiteren Ausführung des in Fig. 1 dargestell- ten Regelventils
und
- Fig. 5
- ein Schaltbild einer hydraulischen Steuervorrichtung, vergleichbar der Figur 1, mit
einer Bypassleitung zum Melden eines Lastdrucks des vorrangigen Verbrauchers in die
Lastmeldeleitung.
[0022] Nach Fig. 1 saugt eine Verstellpumpe 10 mit einer Verstellung. 11 Druckmittel aus
einem Tank 12 an und gibt es in ein System von Zuleitungen ab. Über die Zuleitungen
werden ein erster hydraulischer Verbraucher 14, der als Gleichgangzylinder ausgebildet
ist, und zumindest ein zweiter hydraulischer Verbraucher 15, der ein Differentialzylinder
ist, mit Druckmittel versorgt. Die Richtung und die Geschwindigkeit des Gleichgangzylinders
14 wird durch eine entsprechende Betätigung eines 4/3-Proportional-Wegeventils 16
bestimmt, dessen Ventilschieber in einer Mittelstellung federzentriert ist, in der
die vier Arbeitsanschlüsse und ein Steueranschluss 18 des Wegeventils 16 gesperrt
sind. Bei einer Verschiebung des Ventilschiebers aus seiner Mittelstellung heraus
in die eine oder in die andere Richtung wird eine Zumessblende 17 je nach dem Weg,
den der Ventilschieber bewegt wird, unterschiedlich weit geöffnet. Der Steueranschluss
18 wird stromab der Zumessblende mit dem Vorlauf zum Gleichgangzylinder 14 verbunden.
[0023] Zwischen eine Zuleitung 13 und einen Zulaufanschluss 19 des Wegeventils 16 ist ein
Regelventil 45 eingefügt, das die Funktion einer 2-Wege-Druckwaage besitzt. Dementsprechend
steuert das Regelventil 45 den Durchflussquerschnitt einer fluidischen Verbindung
20 zwischen seinem Eingang 46 und einem seiner Ausgänge 23, d.h. zwischen der Zuleitung
13 und dem Zulaufanschluss 19 des Wegeventils 16. Der Ventilkolben 48 des Regelventils
45 ist in Richtung Schließen der Verbindung 20 vom Druck stromauf einer Zumessblende
17 und in Richtung Öffnen über eine Steuerleitung 61 vom Druck im Steueranschluss
18 des Wegeventils 16, also vom Lastdruck des Gleichgangzylinders 14, und von einer
Regelfeder 21 beaufschlagt. Die Kraft der Regelfeder 21 ist so ausgelegt, dass ihr
eine Druckdifferenz von z. B. 15 bar über der Zumessblende 17 äquivalent ist.
[0024] Während somit das dem ersten hydraulischen Verbraucher 14 zugeordnete Regelventil
45 der ersten Zumessblende 17 vorgeschaltet ist, ist die dem zweiten hydraulischen
Verbraucher 15 zugeordnete zweite Druckwaage 30 einer zweiten Zumessblende 31 nachgeschaltet,
Für die Richtungssteuerung des Differentialzylinders 15 ist zwischen der zweiten Druckwaage
30 und dem Differentialzylinder ein Wegeventil 32 angeordnet, über das im Vergleich
zum Druckabfall an der Zumessblende 31 kein nennenswerter Druckabfall mehr auftritt,
wenn der Differentialzylinder 15 betätigt wird. Die Zumessblende 31 und die zur Richtungssteuerung
notwendigen Steuernuten sind in bekannter Weise am selben Ventilschieber ausgebildet,
so dass Richtungs- und Geschwindigkeitssteuerung jeweils ohne weiteres gemeinsam vonstatten
gehen. Der Regelkolben 33 der Druckwaage 30 wird in Richtung Öffnen der Verbindung
zwischen der Zumessblende 31 und dem Wegeventil 32 vom Druck nach der Zumessblende
und in Richtung Schließen der Verbindung von einem in einem rückwärtigen Steuerdruckraum
34 herrschenden Steuerdruck und von einer schwachen Druckfeder 35, der ein Druck von
z: B. lediglich 0,5 bar äquivalent ist, beaufschlagt. Die Vorderseite des Regelkolbens
33 ist über einen im Regelkolben verlaufenden Kanal 36 mit dem Steuerdruckraum 34
verbunden, wobei in dem Kanal 36 ein zum Steuerdruckraum hin öffnendes Rückschlagventil
37 angeordnet ist.
[0025] Parallel zu der Zumessblende, 31, der Druckwaage 30 und dem Wegeventil 32 für den
zweiten hydraulischen Verbraucher 15 können weitere Zumessblenden, Druckwaagen und
Wegeventile für weitere hydraulische Verbraucher an das System der Zuleitungen 13
angeschlossen sein. Dabei sind die Steuerdruckräume 34 aller Druckwaagen 30 miteinander
verbunden, so dass in diesen Steuerdruckräumen derselbe Druck ansteht. Die Regelkolben
33 der Druckwaagen suchen sich bei einer Betätigung eines zweiten hydraulischen Verbrauchers
in eine solche Stellung zu bringen, in der sich an ihrer Vorderseite ein lediglich
um die der Kraft der Druckfeder 35 äquivalente Druckdifferenz höherer Druck einstellt
als in den Steuerdruckräumen 34.
[0026] Über die Kanäle 36 und die Rückschlagventile 37 wird, lässt man einmal den ersten
hydraulischen Verbraucher 14 völlig außer acht, jeweils der höchste lastdruck aller
betätigten zweiten hydraulischen Verbraucher 15 in die Steuerdruckräume 34 gegeben.
Die Steuerdruckräume 34 sind an eine Lastmeldeleitung 38 angeschlossen, die zur Verstellung
11 der Pumpe 10 führt. Die Lastmeldeleitung 38 ist weiterhin über einen Stromregler
55 mit dem Tank 12 verbunden ist. Über diesen Stromregler wird die Lastmeldeleitung
38 jeweils von Druck entlastet, wenn keiner der hydraulischen Verbraucher betätigt
wird.
[0027] Verstellpumpen und entsprechende Regler sind allgemein bekannt und auf dem Markt
ohne weiteres erhältlich. Es erübrigt sich deshalb, näher darauf einzugehen. Es sei
lediglich darauf hingewiesen, dass die Pumpenregelung bewirkt, dass sich in der Zuleitung
13 ein Druck einstellt, der um eine der Kraft einer Regelfeder äquivalente Druckdifferenz
Δp über dem Druck in der Lastmeldeleitung 38 liegt. Die Druckdifferenz Δp betrage
z. B. 20 bar, ist also höher als die der Kraft der Regelfeder 21 des Regelventils
45 äquivalente Druckdifferenz von 15 bar.
[0028] Der erste hydraulische Verbraucher 14 soll vorrangig vor dem zweitem hydraulischen
Verbraucher 15 mit Druckmittel versorgt werden. Dafür ist in dem Regelventil 45 eine
zweite steuerbare Verbindung 22 vorgesehen. Die Verbindung 22 ist als Blende mit proportional
steuerbaren Durchftussquerschnitt zwischen dem Eingang 46 und einem Ausgang 47 ausgebildet.
Letzterer ist mit der Lastmeldeleitung 38 verbunden.
[0029] Auch für die zweite von ihm gesteuerte fluidische Verbindung 22 wird der Ventilkolben
48 des Regelventils 45 in Richtung Schließen von einem Druck stromauf der Zumessblende
17 und in Richtung Öffnen von dem durch die Steuerleitung 61 herangeführten Lastdruck
des vorrangigen Verbrauchers 14 und der Regelfeder 21 beaufschlagt.
[0030] In der Figur 2 ist das Regelventil 45 näher dargestellt. In dem Ventilgehäuse 70
ist eine Ventilbohrung 71 vorhanden. In dieser Bohrung ist der Ventilkolben 48 verschiebbar
gelagert. An die Ventilbohrung grenzen eine Zulaufkammer 72 und zwei Ausgangskammern
73 und 74 an. Die Zulaufkammer ist mit dem als Bohrung ausgeführten Anschluss 46 und
somit mit der Zuleitung 13 verbunden. Die Ausgangskammer 73 steht mit dem Ausgang
23, d.h. mit der Zumessblende 17, in Verbindung. Die Ausgangskammer 74 mündet über
den Anschluss 47 in der Lastmeldeleitung 38.
[0031] Die steuerbare fluidische Verbindung 20 kommt über einen radial zurückgesetzten Abschnitt
76 des Ventilkolbens 48 zustande. An einer in Richtung der Zulaufkammer 72 angeordneten
Stufe ist am Ventilkolben 48 die Steuerkante 77 gebildet. Die Steuerkante 77 begrenzt
einen ersten Durchflussquerschnitt zwischen ihr und einem Gehäusesteg 78', der zwischen
der Zulaufkammer 72 und der Ausgangskammer 73 gebildet ist.
[0032] Die fluidische Verbindung 22 wird durch eine Vertiefung 78 in der Umfangsfläche des
Ventilkolbens 48 gebildet. Diese Vertiefung 78 kann z.B. eine Axialnut oder eine radiale
Stufung des Ventilkolbens sein. Eine die Vertiefung 78 in Richtung der Ausgangskammer
74 begrenzende Steuerkante 79 bildet mit der Ausgangskammer 74 einen zweiten steuerbaren
und schließbaren Durchflussquerschnitt.
[0033] Ein Steuerdruckraum 50 ist an die Steuerleitung 61, die den Lastdruck des vorrangigen
Verbrauchers 14 führt, angeschlossen. Der Druck in dem Steuerdruckraum 50 beaufschlagt
den Ventilkolben 48 in Öffnungsrichtung der Fluidverbindungen 20 und 22. Zusätzlich
steht die Kraft der Regelfeder 21 am Ventilkolben 48 in Öffnungsrichtung an. In Schließrichtung
wirkt der im Steuerdruckraum 49 anstehende Druck. Der Steuerdruckraum 49 steht über
einen im Ventilkolben 48 gebildeten Fluidkanal 75 mit dem radial zurückgesetzten Abschnitt
76 und somit der Ausgangskammer 73 in fluidischer Verbindung. Anhand der Figuren 1
und 2 wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung erläutert.
Am Ventilkolben 48 des Regelventils 45 stellt sich ein Kräftegleichgewicht ein, dass
folgende Kraft- bzw. Druckanteile berücksichtigt:

wobei p
Ls der Lastdruck des vorrangigen Verbrauchers 14, p
21 das Druckäquivalent der Kraft der Regelfeder 21, p
38 der in der Lastrneldeleitung 38 herrschende Lastdruck, Δp die Regeldruckdifferenz
der Pumpenverstellung 11 und Δp
DW der an der Steuerkante 77 der Verbindung 22 abfallende Druck ist.
[0034] Die Steuerkante 79 ist so angeordnet, dass die Verbindung 22 erst dann öffnet, wenn
der Durchflussquerschnitt an der Steuerkante 77 schon fast maximal ist, d.h. wenn
der Druckabfall Δp
DW an der Steuerkante 77 einen Wert Δp
DW. nahe an einem Minimum erreicht hat. Der Wert Δp
DW. ist jedoch von der Durchflussmenge an der Steuerkante 77 abhängig.
[0035] Reicht der von der Pumpe geförderte DruckmittelstrDm zur Versorgung aller Verbraucher
aus, so bleibt die Regeldruckdifferenz Δp konstant auf dem durch die Regelfeder der
Pumpenverstellung 11 eingestellten Wert, z.B. 20 bar.
[0036] Solange die nachrangigen Verbraucher lastführend sind, genauer gesagt, sozulange
der in der Zulaufleitung 13 anstehende Druck größer als die Summe aus Lastdruck des
vorrangigen Verbrauchers 14 und der Druckäquivalenz der Regelfeder 21 ist, wird über
die Steuerkante 77 ein Druckabfall Δp
DW zur Regelung der Versorgung des vorrangigen Verbrauchers erzeugt. Durch den Druckabfall
Δp
DW wird ein aus Sicht des vorrangigen Verbrauchers 14 in der Zulaufleitung 13 bestehender
Drucküberschuss abgedrosselt. Der Druck p
38 in der Lastmeldeleitung entspricht dabei dem höchsten Lastdruck der nachrangigen
Verbraucher, im Folgenden mit p
LUDV bezeichnet.
[0037] Bei einem Lastdruck des vorrangigen Verbrauchers von

wobei (p
LUDV + Δp) der durch die nachrangigen Verbraucher 15 erzeugbare Zulaufdruck ist, ist der
Steuermechanismus einer Drosselung an der ersten Steuerkante 77 erschöpft und der
zugehöhrige Durchflussquerschnitt ist vollständig geöffnet.
[0038] Wenn also der Zulaufdruck (p
38 + Δp) auf oder unter den Wert p
LS + p
21 + Δp
DW. absinkt, öffnet die zweite Steuerkante 79 den Durchflussquerschnitt der Verbindung
22. Dadurch erhöht sich der Druck p
38 in der Lastmeldeleitung 38 auf Werte größer als p
LUDV. War zuvor der in der Zuleitung 13 anstehende Druck (p
38 + Δp) nur von dem Lastdruck p
LUDV der nachrangigen Verbraucher abhängig, so wird der Zuleitungsdruck (p
38 +. Δp) nun vom Lastdruck p
LS des vorrangigen Verbrauchers 14 bestimmt. Die Regelung des Zuleitungsdrucks (p
38 + Δp) erfolgt mit Hilfe der Steuerkante 79 und der Rückkopplung über die Verstellung
11. Aus Gleichung 1 ergibt sich unmittelbar die Abhängigkeit

wenn man berücksichtigt, dass die Regelfeder 21 beim Regeln an der Steuerkante 79
etwas stärker entspannt ist als beim Regeln an der Steuerkante 77, also eine etwas
geringere Druckäquivalenz p
21' als p
2, aufweist, und wenn Δp
DW* als ein geringer Druckabfall an dem von der Steuerkante 77 begrenzten nahezu vollständig
geöffneten Durchflussquerschnitt angenommen wird. Im Wesentlichen regelt sich also
der Druck in der Zuleitung 13 auf einen Wert ein, der um die Druckäquivalenz p
21' der Regelfeder 21 höher als der Lastdruck des vorrangigen Verbrauchers 14 ist.
[0039] Im Fall, dass der von der Pumpe 10 geförderte Druckmittelstrom nicht zur Versorgung
aller Verbraucher ausreicht, kann Δp nicht mehr als konstant angesehen werden. Die
Regelkapazität von Pumpe 10 und ihrer Verstellung 11 sind erschöpft und der Druck
in der Zuleitung 13 sinkt. Wie zuvor öffnet sich bei Absinken des Zuleitungsdrucks
(p
38 + Δp) auf p
LS + p
21 + Δp
DW* die Verbindung 22. Dies führt zu einer Erhöhung des in der Lastmeldeleitung 38 geführten
Drucks. Dadurch erhöht sich auch der Druck zwischen der Zumessblende 31 und der Druckwaage
30 des nachrangigen Verbrauchers. Die über der Zumessblende 31 anstehende Druckdifferenz
verringert sich und somit auch der dem nachrangigen Verbraucher zuführbare Druckmittelstrom.
Bedarfsweise, bei entsprechend abgesunkener Regeldruckdifferenz Δp, kann der Druck
der Lastmeldeleitung 38 bis auf den Zulaufdruck (p
38 + Δp) ansteigen und mittels der Druckwaage 30 die Versorgung des nachrangigen Verbrauchers
15 vollständig unterbinden. Auch mehrere nachrangige Verbraucher 15 können auf diese
Weise abgeregelt werden. Über diesen Mechanismus der Drosselung der nachrangigen Verbraucher
15 regelt sich der Zulaufdruck (p
38 + Δp) wiederum nach Gleichung 3 auf einen Wert ein, der im Wesentlichen um die Druckäquivalenz
p
21' der Regelfeder 21 höher als der Lastdruck des vorrangigen Verbrauchers 14 ist.
[0040] In allen Fällen ist also eine zuverlässige Versorgung des vorrangigen Verbrauchers
14 so gesichert, dass eine der Druckäquivalenz p
21 bzw. p
21' der regelfeder 21 entsprechende Druckdifferenz über der Zumessblende 17 anliegt.
[0041] Die Figur 3A zeigt ein Regelventil 85, das eine modifizierte Ausführungsform des
Regelventils 45 darstellt. Eine Symboldarstellung des Regelventils 85 ist in Figur
3B gezeigt. Das Regelventil 85 unterscheidet sich lediglich durch den Ventilkolben
88 von dem Regelventil 45. Wie der Ventilkolben 48 besitzt der Ventilkolben 88 einen
radial zurückgesetzten Kolbenabschnitt 76. Von diesem Kolbenabschnitt geht ein Fluidkanal
75 aus, der an einer Stirnseite des Ventilkolbens 88 in den Steuerdruckraum 49 mündet.
Im Gegensatz zum Ventilkolben 48 besteht keine Vertiefung in der Kolbenumfangsfläche,
mit der die Zulaufkammer 72 direkt mit der Ausgangskammer 74 verbindbar ist. Statt
dessen ist eine Bohrung 86 senkrecht zur Achse des Ventilkolbens 88 ausgeführt, die
in den Fluidkanal 75 mündet. Zusammen mit einer Feinsteuemut 87 bildet die Bohrung
86 eine Steuerkante 89 zur Steuerung eines Durchflussquerschnitts an der Ausgangskammer
74. Dazu ist anzumerken, dass dieser zwischen der Steuerkante 89 und dem Ventilgehäuse
70 gebildete Öffnungsquerschnitt erst dann öffnet, wenn der hydraulische Widerstand
bzw. der Druckabfall Δp
DW an der Steuerkante 77 bereits einen Wert Δp
DW* nahe dem Minimalwert erreicht hat. Somit entspricht der Druck des Druckmittels, das
über den Fluidpfad 75 bei Öffnen der Steuerkante 89 von dem radial zurückgesetzten
Kolbenabschnitt 76 herangeführt wird, annähernd dem Druck im Eingangsanschluss 46.
Dadurch kann der Druck in der Lastmeldeleitung 38 bis nahezu auf den am Eingangsanschluss
46 anstehenden Zuleitungsdruck erhöht werden.
[0042] Eine weitere Ausführung eines Regelventils 95, das an die Stelle des Regelventils
45 oder 85 treten kann, ist in Figur 4 skizziert. Die Symboldarstellung des Regelventils
95 entspricht der Figur 3B. In dem Ventilgehäuse 90 des Regelventils 95 ist eine Ventilbohrung
91 vorgesehen. An der Ventilbohrung 91 sind eine Zulaufkammer 92 und zwei Ausgangskammern
93 und 94 angeordnet. Die Kammern 92, 93 und 94 sind mit entsprechenden Anschlüssen
46, 47 und 23 fluidisch verbunden, wie in der Figur 4 dargestellt. In der Ventilbohrung
91 ist ein zylindrischer Ventilkolben 96 beweglich geführt. Der Ventilkolben 96 weist
eine in Richtung der Ausgangskammer 93 offene axial verlaufende Sacklochbohrung 97
auf. Von der Umfangsfläche des Ventilkolbens 96 stoßen zwei radial verlaufende Bohrungen
98 und 99 auf die Sacklochbohrung 97.
[0043] Die Bohrung 98 ist mit der Zulaufkammer 92 in Überschneidung bringbar. Dadurch wird
vom Zulaufanschluss 46 über die Bohrung 98, die Sacklochbohrung 97, die Ausgangskammer
93 und den Ausgangsanschluss 23 eine Fluidverbindung geschaffen. Die zur Steuerung
des Durchflussquerschnittes dieser Verbindung maßgebliche Steuerkante 100 ist die
umfangsflächenseitige Kante der Bohrung 98. Eine Fluidverbindung von dem Zulaufanschluss
46 zum Ausgangsanschluss 47 kommt über die Bohrung 98, die Sacklochbohrung 97, die
Bohrung 99 und die Ausgangskammer 94 zustande. Die dafür maßgebliche Steuerkante 101
ist die umfangsflächenseitige Kante der Bohrung 99. Die Bohrung 99 ist so angeordnet,
dass sie erst dann in Überschneidung mit der Ausgangskammer 94 tritt, wenn der an
der Bohrung 99 gesteuerte Durchflussquerschnitt nur noch einen geringen hydraulischen
Widerstand / Druckabfall Δp
DW* verursacht. Dadurch kann der Druck in der Lastmeldeleitung 38 bis nahezu auf den
am Eingangsanschluss 46 anstehenden Zulaufdruck erhöht werden.
[0044] An einer von der Sacklochbohrung 97 abgewandten Stirnseite des Ventilkolbens 96 begrenzt
dieser einen im Ventilgehäuse 90 gebildeten Steuerdruckraum 50. Dieser ist an die
Steuerleitung 61 angeschlossen, die den Lastdruck des vorrangigen Verbrauchers 14
führt. Der im Steuerdruckraum 50 herrschende Druck wirkt in Öffnungsrichtung der durch
die Bohrungen 98 und 99 gesteuerten Verbindungen. Zusätzlich wirkt die im Steuerdruckraum
50 angeordnete Regelfeder 21 in Öffnungsrichtung. In Schließrichtung ist der Ventilkolben
96 direkt von dem in der Ausgangskammer 93 anstehenden Druck beaufschlagt, da der
Ventilkolben 96 mit seiner Stirnseite, in der die Sacklochbohrung 97 mündet, an die
Ausgangskammer 93 angrenzt. Zum Einen ist durch diese Ausführungsform des Regelventils
95 ein sehr geringer Druckabfall Δp
DW* an der Bohrung 98 erzielbar, zum Anderen entfällt durch die Anordnung der Ausgangskammer
93 am stirnseitigen Ende des Ventilkolbens 96 eine separat ausgebildete Steuerkammer
und eine intern oder extern zu dieser geführt steuerleitung.
[0045] Die Figur 5 zeigt eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung.
Die Ausführung nach Fig. 5 ist weitgehend gleich der Ausführung nach Fig. 1. Unterschiedlich
zu der Ausführung nach Fig. 1 ist, dass nun die Steuerleitung 61, die vom Steueranschluss
18 des Wegeventils 16 zum Regelventil 45 führt, über ein sich in einer Bypass-Leitung
62 befindliches Rückschlagventil 63 auch mit der Lastmeldeleitung 38 verbunden ist.
Dabei sperrt das Rückschlagventil 63 von der Lastmeldeleitung 38 zum Kanal 61, also
zum Steueranschluss 18 des Wegeventils 16 hin. Des Weiteren ist auch zwischen dem
zweiten Anschluss 47 des Regelventils 45 und der Lastmeideleitung 38 ein Rückschlagventil
64 angeordnet. Dieses sperrt zum Anschluss 47 hin.
[0046] Bei der Ausführung nach Fig. 1 findet auch bei in genügender Menge geförderten Druckmittel,
wie oben beschrieben, eine Änderung des Regelmechanismus des Regelventils 45 statt,
wenn der Lastdruck p
LS des vorrangigen Verbrauchers 14 den durch die nachrangigen Verbraucher vorgegebene
Zulaufdruck (p
LUDV + Δp) abzüglich dem Druckäquivalent p
21 der Regelfeder 21 übersteigt (der Druckabfall Δp
DW* an der Steuerkante 77 sei vernachlässigbar klein). Wenn der vorrangige Verbraucher
in diesem Sinne lastführend wird, verliert das Regelventil seine Funktionalität als
LS-Druckwaage. Diese wird durch den Mechanismus der Steuerung des Drucks in der Lastmeldeleitung
38 ersetzt.
[0047] Bei der Ausführung nach Fig. 5 wird bei ausreichend geförderter Druckmittelmenge
und lastführenden vorrangigen hydraulische Verbraucher 14 der Lastdruck kieses hydraulischen
Verbrauchers über das Rückschlagventil 63 in die Lastmeldeleitung 38 geleitet. Der
Druck in der Zuleitung 13 liegt also um die Regeldruckdiflerenz Δp der Verstellpumpe
10 über dem Lastdruck des hydraulische Verbrauchers 14. Das Regelventil 45 hat in
diesem Fall die Funktion einer LS-Druckwaage und drosselt den der Zumessblende 17
zugeführten Druckmittelstrom über die erste Steuerkante 77. Somit entspricht die über
der Druckwaage 17 anstehende Druckdifferenz dem Druckäquivalent p
21 der Regelfeder 21.
[0048] Erst wenn bei Untersättigung der Druck (p
38 + Δp) in der Zuleitung 13 auf die Summe aus dem Lastdruck p
LS des hydraulischen Verbrauchers 14, dem Druckäquivalent p
21 der Regelfeder 21 und einen geringen Druckabfall Δp
DW* an der Steuerkante 77 abgefallen ist, wird der Lastmeldeleitung 38 über die Verbindung
22 Druckmittel zugeführt. Eine Verkleinerung des Druckabfalls über der Zumessblende
17 tritt quasi nicht auf, weil bei weiter zunehmender Untersättigung der Druck p
38 in der Lastmeldeleitung 38 über das Regelventil 45 erhöht und dadurch die Druckwaagen
30 der LUDV-Verbraucher 15 in Schließrichtung verstellt werden.
[0049] Das Rückschlagventil 64 verhindert einen Druckmittelfluss vom hydraulischen Verbraucher
14 über das Rückschlagventil 63 in das System der Zuleitungen, sofern z. B. bei Beginn
einer Betätigung der Druck in den Zuleitungen noch nicht über dem Lastdruck liegt.
[0050] Das Rückschlagventil 64 kann auch entfallen, wenn der Anschluss 47 des Regelventils
45 mit dem Rückschlagventil 63 so verbunden wird, dass das Rückschlagventil 63 zum
Anschluss 47 hin sperrt.
Bezugszeichenliste
[0051]
- 10
- Verstellpumpe
- 11
- Verstelleinrichtung
- 12
- Tank
- 13
- Zuleitung
- 14
- Gleichgangzylinder
- 15
- Differentialzylinder
- 16
- 4/3-Proportional-Wegeventil
- 17
- Zumessblende
- 18
- Steueranschluss
- 19
- Zulaufanschluss
- 20
- Fluidische Verbindung
- 21
- Regelfeder
- 22
- Fluidische Verbindung
- 23
- Ausgang
- 30
- Druckwaage
- 31
- Zumessblende
- 32
- Wegeventil
- 33
- Regelkolben
- 34
- Steuerdruckraum
- 35
- Druckfeder
- 36
- Kanal
- 37
- Rückschlagventil
- 38
- Lastmeldeleitung
- 45
- Regelventil
- 46
- Eingang
- 47
- Ausgang
- 48
- Ventilkolben
- 49
- Steuerdruckraum
- 50
- Steuerdruckraum
- 55
- Stromregler
- 61
- Steuerleitung
- 62
- Bypass-Leitung
- 63
- Rückschlagventil
- 64
- Rückschlagventil
- 70
- Ventilgehäuse
- 71
- Ventilbohrung
- 72
- Zulaufkammer
- 73
- Ausgangskammer
- 74
- Ausgangskammer
- 75
- Fluidkanal
- 76
- Zurückgesetzter Kolbenabschnitt
- 77
- Steuerkante
- 78
- Vertiefung
- 78'
- Gehäusesteg
- 79
- Steuerkante
- 85
- Regelventil
- 86
- Bohrung
- 87
- Feinsteuernut
- 88
- Ventilkolben
- 89
- Steuerkante
- 90
- Gehäuse
- 91
- Ventilbohrung
- 92
- Zulaufkammer
- 93
- Ausgangskammer
- 94
- Ausgangskammer
- 95
- Regelventil
- 96
- Ventilkolben
- 97
- Sacklochbohrung
- 98
- Radialbohrung
- 99
- Radialbohrung
- 100
- Steuerkante
- 101
- Steuerkante
1. Hydraulische Steuervorrichtung für einen vorrangigen, ersten hydraulischen Verbraucher
(14) und für einen nachrangigen, zweiten hydraulischen Verbraucher (15)
mit einer ersten Zumessblende (17), über die Druckmittel dem ersten hydraulischen
Verbraucher (14) zuführbar ist,
mit einer der ersten Zumessblende (17) vorgeschalteten Druckwaage (45), durch die
eine konstante Druckdifferenz über der ersten Zumessblende (17) einstellbar ist und
die zu diesem Zweck einen Ventilkolben (48) mit einer ersten Steuerkante (77) aufweiset,
mit der ein erster Durchflussquerschnitt zwischen einer Zulaufleitung (13) und der
ersten Zumessblende (17) steuerbar ist,
mit einer zweiten Zumessblende (31), über die Druckmittel dem zweiten hydraulischen
Verbraucher (15) zuführbar ist und der eine zweite Druckwaage (30) nachgeschaltet
ist, die in Schließrichtung von einem in einem steuerraum (34) anstehenden Steuerdruck
und in Öffnungsrichtung vom Druck nach der zweiten Zumessblende (31) beaufschlagbar
ist,
mit einer Druckmittelquelle (10) variabler Liefermenge, die in Abhängigkeit vom höchsten
Lastdruck der betätigten hydraulischen Verbraucher (14, 15) derart steuerbar ist,
dass der Druck in der Zulaufleitung (13) um eine bestimmte Druckdifferenz über dem
höchsten Lastdruck liegt, und
mit einer Lastmeldeleitung (38), die vom Lastdruck des zweiten hydraulischen Verbrauchers
(15) oder einem davon abgeleiteten Druck beaufschlagbar und mit dem Steuerraum (34)
der zweiten Druckwaage (30) sowie mit einem Regelorgan (11) der Druckmittelquelle
(10) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Ventilkolben (48) der ersten Druckwaage (45) eine zweite Steuerkante (79) vorgesehen
ist, mit der ein zweiter Durchflussquerschnitt zwischen der Zulaufleitung (13) und
der Lastmeldeleitung (38) steuerbar ist.
2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerkante (77) und die zweite Steuerkante (79) so angeordnet sind, dass
eine Bewegungsrichtung des Ventilkolbens (48) zum Öffnen des ersten Durchflüssquerschnitts
einer Bewegungsrichtung des Ventilkolbens (48) zum Öffnen des zweiten Durchflussquerschnitts
entspricht.
3. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen des zweiten Durchflussquerschnitts erst dann erfolgt, wenn der hydraulische
Widerstand am ersten Durchflussquerschnitt nahezu minimal ist.
4. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ventilgehäuse (70) der Druckwaage (45) eine Ventilbohrung (71) gebildet
ist, in der der Ventilkolben (48) beweglich geführt ist, und dass an der Ventilbohrung
(71) eine Zulaufkammer (72), eine erste Ausgangskammer (73), die mit der ersten Zumessblende
(17) fluidisch verbunden ist, und eine zweite Ausgangskammer (74), die mit der Lastmeldeleitung
(38) fluidisch verbunden ist, angeordnet sind.
5. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (96) mit einer Stirnseite an die erste
Ausgangskammer (93) angrenzt.
6. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilkolben (48; 88) ein Fluidpfad (75) gebildet ist, der einen an eine Stirnseite
des Ventilkolbens (48; 88) angrenzenden Steuerdruckraum (49) mit der ersten Ausgangskammer
(73) verbindet.
7. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidpfad (75) eine in der Umfangsfläche des Ventilkolbens (88) mündende Bohrung
(86) aufweist, die mit der zweiten Ausgangskammer (74) in Überschneidung bringbar
ist.
8. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (48) eine Vertiefung (78) aufweist, die gleichzeitig in überschneidung
mit der Zulaufkammer (72) und der zweiten Ausgangskammer (74) bringbar ist.
1. A hydraulic control device for a primary-priority, first hydraulic consumer (14) and
for a secondary-priority, second hydraulic consumer (15)
having a first metering orifice (17), via which pressure medium can be conducted to
the first hydraulic consumer (14),
having, upstream of the first metering orifice (17), a pressure compensator (45) by
means of which a constant pressure differential can be adjusted across the first metering
orifice (17) and which is provided for this purpose with a valve piston (48) with
a first control edge (77) with which a first flow cross-section between an inlet line
(13) and the first metering orifice (17) can be controlled,
having a second metering orifice (31) via which pressure medium can be conducted to
the second hydraulic consumer (15) and to which is connected on the downstream side
a second pressure compensator (30) which in the closing direction can be acted upon
by a control pressure prevailing in a control chamber (34) and in the opening direction
by the pressure after the second metering orifice (31),
having a pressure medium source (10) with variable delivery flow which can be controlled
as a function of the highest load pressure of the actuated hydraulic consumers (14,
15) in such a manner that the pressure in the inlet line (13) lies above the highest
load pressure by a certain pressure difference, and
having a load sensing line (38) which can be acted upon by the load pressure of the
second hydraulic consumer (15) or by a pressure derived therefrom and which is connected
to the control chamber (34) of the second pressure compensator (30) as well as to
a control element (11) of the pressure medium source (10),
characterized by the fact that
on the valve piston (48) of the first pressure compensator (45) there is provided
a second control edge (79) with which a second flow cross section between the inlet
line (13) and the load sensing line (38) can be controlled.
2. A hydraulic control device according to claim 1, characterized by the fact that the first control edge (77) and the second control edge (79) are arranged
such that a movement direction of the valve piston (48) for opening the first flow
cross-section corresponds to a movement direction of the valve piston (48) for opening
the second flow cross-section.
3. A hydraulic control device according to claim 1 or 2, characterized by the fact that an opening of the second flow cross-section occurs only when the hydraulic
resistance at the first flow cross-section is almost minimal.
4. A hydraulic control device according to any of claims 1 to 3, characterized by the fact that in a valve housing (70) of the pressure compensator (45) there is formed
a valve bore (71) in which the valve piston (48) is movably guided and that at the
valve bore (71) there are arranged an inlet chamber (72), a first outlet chamber (73)
which is fluidically connected to the first metering orifice (17) and a second outlet
chamber (74) which is fluidically connected to the load sensing line (38).
5. A hydraulic control device according to claim 4, characterized by the fact that the valve piston (96) is, at an end face, contiguous to the first outlet
chamber (93).
6. A hydraulic control device according to claim 4, characterized by the fact that in the valve piston (48; 88) there is formed a fluid path (75) which
connects a control pressure chamber (49) contiguous to an end face of the valve piston
(48; 88) to the first outlet chamber (73).
7. A hydraulic control device according to claim 6, characterized by the fact that the fluid path (75) has a bore (86) debouching in the circumferential
surface of the valve piston (88) which can be brought to overlap with the second outlet
chamber (74).
8. A hydraulic control device according to any of claims 4 to 6, characterized by the fact that the valve piston (48) has a depression (78) which can be brought to
overlap simultaneously with the inlet chamber (72) and the second outlet chamber (74).
1. Dispositif de commande hydraulique pour un premier récepteur (14) hydraulique prioritaire
et pour un second récepteur (15) hydraulique secondaire,
doté d'un premier orifice (17) d'étranglement réglable, qui permet d'acheminer du
fluide de pression vers le premier récepteur (14) hydraulique,
doté d'une balance (45) de pression, qui est branchée en amont du premier orifice
(17) d'étranglement réglable, qui permet de maintenir une différence de pression constante
sur le premier orifice (17) d'étranglement réglable et qui à cet effet présente un
tiroir (48) de distributeur, lequel est pourvu d'une première arête (77) de commande
permettant de commander une première section de débit entre une conduite (13) d'alimentation
et le premier orifice (17) d'étranglement réglable,
doté d'un second orifice (31) d'étranglement réglable, qui permet d'acheminer du fluide
de pression vers le second récepteur (15) hydraulique et par rapport auquel une seconde
balance (30) de pression est branchée en aval, laquelle peut être sollicitée dans
le sens de la fermeture par une pression de commande régnant dans une chambre (34)
de commande et dans le sens de l'ouverture par la pression régnant en aval du second
orifice (31) d'étranglement réglable,
doté d'une source (10) de fluide de pression à débit variable, qui, en fonction de
la pression en charge la plus élevée des récepteurs (14, 15) hydrauliques actionnés,
peut être commandée telle de façon, que la pression dans la conduite (13) d'alimentation
maintienne une différence de pression donnée au-dessus de la pression en charge la
plus élevée, et doté d'une conduite (38) de signalisation de charge, qui peut être
soumise à la pression en charge du second récepteur (15) hydraulique ou à une pression
dérivée de cette dernière et qui est reliée à la chambre (34) de commande de la seconde
balance (30) de pression ainsi qu'à l'organe (11) de régulation de la source (10)
de fluide de pression, caractérisé en ce que
une seconde arête (79) de commande, qui permet de commander une seconde section de
débit entre la conduite (13) d'alimentation et la conduite (38) de signalisation de
charge, est prévue au niveau du tiroir (48) de distributeur de la première balance
(45) de pression.
2. Dispositif de commande hydraulique selon la revendication n° 1, caractérisé en ce que la première arête (77) de commande et la seconde arête (79) de commande sont disposées
de telle façon, qu'un sens du mouvement du tiroir (48) de distributeur pour ouvrir
la première section de débit correspond à un sens du mouvement du tiroir (48) de distributeur
pour ouvrir la seconde section de débit.
3. Dispositif de commande hydraulique selon la revendication n° 1 ou n° 2, caractérisé en ce qu'une ouverture de la seconde section de débit n'apparaît que lorsque la résistance
hydraulique au niveau de la première section de débit est quasi minimale.
4. Dispositif de commande hydraulique selon une des revendications n° 1 à n° 3, caractérisé en ce que dans un corps (70) de distributeur de la balance (45) de pression est formé un alésage
(71) de distributeur, dans lequel le tiroir (48) de distributeur est guidé de façon
à pouvoir coulisser, et qu'au niveau de l'alésage (71) de distributeur sont disposées
une chambre (72) d'alimentation, une première chambre (73) d'évacuation, qui est reliée
par voie fluide au premier orifice (17) d'étranglement réglable, et une seconde chambre
(74) d'évacuation, qui est reliée par voie fluide à la conduite (38) de signalisation
de charge.
5. Dispositif de commande hydraulique selon la revendication n° 4, caractérisé en ce que le tiroir (96) de distributeur avoisine la première chambre (93) d'évacuation par
une face.
6. Dispositif de commande hydraulique selon la revendication n° 4, caractérisé en ce que dans le tiroir (48 ; 88) de distributeur est formée une voie (75) fluide, qui relie
une chambre (49) de pression de commande avoisinant une face du tiroir (48 ; 88) de
distributeur à la première chambre (73) d'évacuation.
7. Dispositif de commande hydraulique selon la revendication n° 6, caractérisé en ce que la voie (75) fluide présente un alésage (86), qui débouche dans la surface périphérique
du tiroir (88) de distributeur et qui peut être amené à recouper la seconde chambre
(74) d'évacuation.
8. Dispositif de commande hydraulique selon une des revendications n° 4 à n° 6, caractérisé en ce que le tiroir (48) de distributeur présente un évidement (78), qui simultanément peut
être amené à recouper la chambre (72) d'alimentation et la seconde chambre (74) d'évacuation.